液晶透镜及液晶透镜的制造方法、显示装置与流程

本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶透镜、液晶透镜的制造方法及显示装置。

背景技术：

在显示技术领域，通常通过模拟人眼在观察三维物体时双眼所观察到的具有微小差异的画面实现3d显示，为达到3d显示的目的，通常在液晶显示装置中设置液晶透镜。该液晶透镜包括多个液晶重复单元，每个液晶重复单元相当于一个柱状的透镜，在呈现同一画面的光线经过液晶透镜时，每个液晶重复单元使光线向不同的方向聚焦，从而可使得进入用户左眼和右眼的光线不同。

例如，液晶透镜可以包括相对设置的上基板和下基板，以及填充在上基板和下基板之间的液晶层；在上基板设有上电极，下基板上设有多个互相平行的条状电极。在条状电极充电而在上电极与各条状电极之间构成电场时，在每个液晶重复单元中，靠近下基板的液晶层中的液晶分子的倾斜角度从中央区域到边缘区域逐渐减小，从而使得靠近下基板的液晶层的折射率从中央区域到边缘区域逐渐减小。该折射率的变化使得光线在透过该靠近下基板部分的液晶层时被聚焦至预定的方向，通过上述液晶透镜中的多个液晶重复单元的光学作用，即可实现3d显示。

然而，在液晶透镜中，若要使液晶重复单元的边缘区域的折射率较低，则应使此处的液晶分子垂直于下基板(即倾斜角度为0)。但是由于条状电极与并不正对于自身的上电极之间也存在电场，该电场中的电场力方向并不垂直于下基板，因此在液晶重复单元的边缘区域的液晶分子垂直状态不能发生突变，造成此处形貌异常(如图3、图4所示模拟结果)，导致液晶重复单元的边缘区域的折射率较高，进而造成光线通过液晶重复单元边缘时产生杂乱光，发生光线串扰现象，最终影响了3d显示装置的显示效果。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种液晶透镜及液晶透镜的制造方法、显示装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种液晶透镜，所述液晶透镜包括：

上基板；

下基板，与所述上基板相对设置；

液晶层，设于所述上基板与所述下基板之间，且包括多个液晶重复单元；

第一电极层，设于所述下基板之上，且所述第一电极层包括对应各所述液晶重复单元设置的条状电极组，所述条状电极组包括两个第一条状电极以及位于所述第一条状电极之间的第二条状电极；

第二电极层，叠设于所述第一电极层之上，所述第二电极层包括多个第三条状电极且各所述第三条状电极与所述第一条状电极一一对应。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第三条状电极的电压高于所述第一条状电极的电压。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一条状电极的宽度大于所述第三条状电极的宽度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一条状电极的宽度为2.3-3.8微米，所述第三条状电极的宽度为1.8～2.2微米。

在本公开的一种示例性实施例中，每一所述条状电极组包括两个所述第一条状电极以及奇数个所述第二条状电极，且相邻两个所述液晶重复单元之间共用一个所述第一条状电极。

在本公开的一种示例性实施例中，每一所述条状电极组的所述条状电极从中间到两侧的电压依次上升。

在本公开的一种示例性实施例中，所述液晶透镜还包括：

绝缘保护层，设于所述第一电极层与第二电极层之间，所述绝缘保护层覆盖在多个所述第一条状电极以及第二条状电极上，且所述第三条状电极的底面接触所述绝缘保护层的顶面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述液晶透镜还包括：

上电极，设于所述上基板靠近所述液晶层的一侧；

第一取向层，设于所述液晶层靠近所述上电极的一侧；

第二取向层，设于所述液晶层靠近所述下基板的一侧。

根据本公开的一个方面，提供一种显示装置，包括如上述任意一项所述的液晶透镜。

根据本公开的一个方面，提供一种液晶透镜的制造方法，所述液晶透镜的制造方法包括：

提供上基板；

提供下基板，所述下基板与所述上基板相对设置；

形成液晶层，所述液晶层设于所述上基板与所述下基板之间，且包括多个液晶重复单元；

形成第一电极层，所述第一电极层设于所述下基板之上，且所述第一电极层包括对应各所述液晶重复单元设置的条状电极组，所述条状电极组包括两个第一条状电极以及位于所述第一条状电极之间的第二条状电极；

形成第二电极层，所述第二电极层叠设于所述第一电极层之上，所述第二电极层包括多个第三条状电极且各所述第三条状电极与所述第一条状电极一一对应。

由上述技术方案可知，本公开提供的一种液晶透镜，其优点和积极效果在于：

本公开提供的一种液晶透镜，该液晶透镜包括：相对设置的上基板与下基板；设于上基板与下基板之间的液晶层，且液晶层包括多个液晶重复单元；第一电极层，设于下基板之上，且第一电极层包括对应各液晶重复单元设置的条状电极组，条状电极组包括两个第一条状电极以及位于第一条状电极之间的第二条状电极；第二电极层，叠设于第一电极层之上，第二电极层包括多个第三条状电极且各第三条状电极与第一条状电极一一对应。

本公开提供的液晶透镜，在下基板的条状电极上方设置第二层电极，第二层电极上设有多个第三条状电极且各第三条状电极对应液晶重复单元的边缘区域或相邻液晶重复单元之间的交接区域。在电极充电时第三条状电极可在原有电场的基础上加强其上方的电场强度，进而使电场方向垂直于下基板，进而改善液晶重复单元的边缘区域或相邻液晶重复单元之间的交接区域的液晶分子的垂直状态，进而改善相邻液晶单元之间的串扰现象，从而提高显示效果。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性示出相关技术中液晶透镜结构示意图；

图2示意性示出本公开示例性实施例中液晶透镜示意图；

图3示意性示出相关技术中液晶透镜的模拟结果示意图一；

图4示意性示出相关技术中液晶透镜的模拟结果示意图二；

图5示意性示出本公开示例性实施例中液晶透镜的模拟结果示意图；

图6示意性示出本公开示例性实施例中液晶透镜的制造方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

图1示意性示出相关技术中液晶透镜结构示意图；图2示意性示出本公开示例性实施例中液晶透镜示意图；图3示意性示出相关技术中液晶透镜的模拟结果示意图一；图4示意性示出相关技术中液晶透镜的模拟结果示意图二；图5示意性示出本公开示例性实施例中液晶透镜的模拟结果示意图；图6示意性示出本公开示例性实施例中液晶透镜的制造方法的流程图。

相关技术中的液晶透镜结构中，如图1所示，可以包括相对设置的上基板10和下基板20，以及填充在上基板10和下基板20之间的液晶层30；在上基板10设有上电极70，下基板20上设有多个互相平行的条状电极40。在条状电极40充电而在上电极70与各条状电极40之间构成电场时。然而，相关技术中的液晶透镜由于条状电极与并不正对于自身的上电极之间存在电场，该电场中的电场力方向并不垂直于下基板，因此在液晶重复单元的边缘区域的液晶分子垂直状态不能发生突变，造成此处形貌异常(如图3、图4所示模拟结果)，导致液晶重复单元的边缘区域的折射率较高，进而造成光线通过液晶重复单元边缘时产生杂乱光，发生光线串扰现象，最终影响了3d显示装置的显示效果。

本示例实施方式提出了一种液晶透镜，参照图2所示，其优点和积极效果在于：

该液晶透镜可以包括：相对设置的上基板10与下基板20；设于上基板10与下基板20之间的液晶层30，该液晶层可以包括多个液晶重复单元；第一电极层40可以设于下基板20之上，且第一电极层可以包括对应各液晶重复单元设置的条状电极组，条状电极组可以包括两个第一条状电极以及位于第一条状电极之间的第二条状电极；第二电极层50，可以叠设于第一电极层40之上且第二电极层50可以包括多个第三条状电极且各第三条状电极与第一条状电极一一对应。

本公开提供的液晶透镜，在下基板的条状电极上方设置第二层电极，第二层电极上设有多个第三条状电极且各第三条状电极对应液晶重复单元的边缘区域或相邻液晶重复单元之间的交接区域。在电极充电时第三条状电极可在原有电场的基础上加强其上方的电场强度，进而使电场方向垂直于下基板，进而改善液晶重复单元的边缘区域或相邻液晶重复单元之间的交接区域的液晶分子的垂直状态，进而改善相邻液晶单元之间的串扰现象，从而提高显示效果(改善后的液晶透镜的模拟结果如图5所示)。

下面，将对本示例实施方式中的液晶透镜进行进一步的说明。

在本示例实施例中，所述液晶透镜在图1的相关技术中的液晶透镜的基础上加以改进，如图2所示，本公开主要针对下基板上的下层电极加以改进，为了改善液晶重复单元的边缘区域或相邻液晶重复单元之间的交接区域液晶分子的垂直状态，可以在原有电场的基础上加强上述区域的电场强度。

本示例实施例的液晶透镜可以在下基板之上设有第一电极层40，第一电极层40可以包括多个条状电极组，条状电极组中可以包括两个第一条状电极以及位于两个第一条状电极之间的一个或多个第二条状电极，且可以通过设置第一条状电极以及第二条状电极的电压，以在电极充电时，使上述每一条状电极组形成一个透镜状的液晶重复单元。

进一步的，第一电极层40的每一条状电极组可以包括两个第一条状电极以及三个、五个或更多奇数个的第二条状电极。在一些实施例中，可以根据显示装置的尺寸及显示参数设置条状电极组的电极数量，数量可以为三个至二十五个不等，甚至更多，本公开在此不做特殊限定。

进一步的，为了形成透镜状的液晶重复单元，可以在每一条状电极组中设置条状电极的电压从中间到两侧依次上升；例如在条状电极组的电极数量为五个的情况下，条状电极的电压分布从左到右依次可以为：2.8v、1.4v、0.1v、1.4v、2.8v，即两个第一条状电极的电压均为2.8v，三个第二条状电极的电压分别为1.4v、1.4v及0.1v。在一些实施例中，可以根据显示装置的尺寸及显示参数设计电压的范围，例如同一条状电极组的第一条状电极电压可以高达10v～20v。

在本示例实施例中，为了增强液晶重复单元的边缘区域或相邻液晶重复单元之间的交接区域的电场强度，可以在下基板20的第一电极层40的上方设置第二电极层50，第二电极层50可以叠设于第一电极层40之上且可以包括多个第三条状电极，其中每一第三条状电极可以对应于第一电极层40的第一条状电极，即每一第三条状电极可以对应于液晶重复单元的边缘区域或相邻液晶重复单元之间的交接区域。

进一步的，可以使第三条状电极的电压高于第一条状电极的电压，例如对应于上述第一条状电极的电压2.8v，第三条状电极的电压可以为5v；通常的第三条状电极的电压可以为第一条状电极的电压的1.5～2倍。在其他的实施例中，还可以根据实际情况调整第三条状电极的电压等于甚至小于第一条状电极的电压，本公开在此不做特殊限定。

此外，还可以使第一条状电极的宽度大于第三条状电极的宽度，例如第一条状电极的宽度可以为2.3～3.8微米，第三条状电极的宽度可以为1.8～2.2微米。在其他的实施例中，还可以根据实际情况调整第一条状电极的宽度与第三条状电极的宽度，本公开在此不做特殊限定。

在本示例实施例中，液晶透镜还可以包括绝缘保护层60，设于第一电极层40与第二电极层50之间，绝缘保护层60可以覆盖在多个第一条状电极以及第二条状电极上，且可以使第三条状电极的底面接触绝缘保护层60的顶面。详细的，绝缘保护层60可以使用氧化硅sio2、氮化硅sinx、以及氮氧化硅sion等材质制成的绝缘层。

进一步的，液晶透镜还可以包括上电极70、第一取向层80以及第二取向层90，上电极70可以设于上基板10靠近液晶层30的一侧；第一取向层80可以设于液晶层30靠近上电极70的一侧；第二取向层90可以设于液晶层30靠近下基板20的一侧。

本示例实施方式还提供了一种显示装置，包括上述的液晶透镜。此外，该显示装置还可以包括胶框、背光膜组、偏光片等其他部分。本示例性实施例中对此不做特殊限定。其中，所述显示装置例如可以包括手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本示例实施方式还提供了一种液晶透镜的制造方法，如图6所示，该液晶透镜的制造方法可以包括：

s10、提供上基板；

s20、提供下基板，下基板与上基板相对设置；

s30、形成液晶层，液晶层设于上基板与下基板之间，且包括多个液晶重复单元；

s40、形成第一电极层，第一电极层设于下基板之上，且第一电极层包括对应各液晶重复单元设置的条状电极组，条状电极组包括两个第一条状电极以及位于第一条状电极之间的第二条状电极；

s50、形成第二电极层，第二电极层叠设于第一电极层之上，第二电极层包括多个第三条状电极且各第三条状电极与第一条状电极一一对应。

本示例实施例中的一种液晶透镜的制造方法的具体细节及有益效果已经在对应的液晶透镜中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。